#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-
# @Date : 2024/4/10 14:14
# @Author : water
# @Description : 数据结构

"""
列表
Python中列表是可变的，这是它区别于字符串和元组的最重要的特点，一句话概括即：列表可以修改，而字符串和元组不能。

以下是 Python 中列表的方法：
    方法	描述
    list.append(x)	把一个元素添加到列表的结尾，相当于 a[len(a):] = [x]。
    list.extend(L)	通过添加指定列表的所有元素来扩充列表，相当于 a[len(a):] = L。
    list.insert(i, x)	在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引，例如 a.insert(0, x) 会插入到整个列表之前，而 a.insert(len(a), x) 相当于 a.append(x) 。
    list.remove(x)	删除列表中值为 x 的第一个元素。如果没有这样的元素，就会返回一个错误。
    list.pop([i])	从列表的指定位置移除元素，并将其返回。如果没有指定索引，a.pop()返回最后一个元素。元素随即从列表中被移除。（方法中 i 两边的方括号表示这个参数是可选的，而不是要求你输入一对方括号，你会经常在 Python 库参考手册中遇到这样的标记。）
    list.clear()	移除列表中的所有项，等于del a[:]。
    list.index(x)	返回列表中第一个值为 x 的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误。
    list.count(x)	返回 x 在列表中出现的次数。
    list.sort()	对列表中的元素进行排序。
    list.reverse()	倒排列表中的元素。
    list.copy()	返回列表的浅复制，等于a[:]。

    注意：类似 insert, remove 或 sort 等修改列表的方法没有返回值。

将列表当做堆栈使用（先进后出）
    列表方法使得列表可以很方便的作为一个堆栈来使用，堆栈作为特定的数据结构，最先进入的元素最后一个被释放（后进先出）。用 append() 方法可以把一个元素添加到堆栈顶。用不指定索引的 pop() 方法可以把一个元素从堆栈顶释放出来。
将列表当作队列使用（先进先出）
    也可以把列表当做队列用，只是在队列里第一加入的元素，第一个取出来；但是拿列表用作这样的目的效率不高。在列表的最后添加或者弹出元素速度快，然而在列表里插入或者从头部弹出速度却不快（因为所有其他的元素都得一个一个地移动）。
列表推导式
    列表推导式提供了从序列创建列表的简单途径。通常应用程序将一些操作应用于某个序列的每个元素，用其获得的结果作为生成新列表的元素，或者根据确定的判定条件创建子序列。
    每个列表推导式都在 for 之后跟一个表达式，然后有零到多个 for 或 if 子句。返回结果是一个根据表达从其后的 for 和 if 上下文环境中生成出来的列表。如果希望表达式推导出一个元组，就必须使用括号。
    注意：列表推导式可以使用复杂表达式或嵌套函数
嵌套列表解析
    Python的列表还可以嵌套。
del 语句
    使用 del 语句可以从一个列表中根据索引来删除一个元素，而不是值来删除元素。这与使用 pop() 返回一个值不同。可以用 del 语句从列表中删除一个切割，或清空整个列表（我们以前介绍的方法是给该切割赋一个空列表）
元组和序列
    元组由若干逗号分隔的值组成
    注意：元组在输出时总是有括号的，以便于正确表达嵌套结构。在输入时可能有或没有括号， 不过括号通常是必须的（如果元组是更大的表达式的一部分）。
集合
    集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。
    可以用大括号({})创建集合。注意：如果要创建一个空集合，你必须用 set() 而不是 {} ；后者创建一个空的字典，下一节我们会介绍这个数据结构。
字典
    另一个非常有用的 Python 内建数据类型是字典。
    序列是以连续的整数为索引，与此不同的是，字典以关键字为索引，关键字可以是任意不可变类型，通常用字符串或数值。
    理解字典的最佳方式是把它看做无序的键=>值对集合。在同一个字典之内，关键字必须是互不相同。
    一对大括号创建一个空的字典：{}。
    构造函数 dict() 直接从键值对元组列表中构建字典。如果有固定的模式，列表推导式指定特定的键值对
    字典推导可以用来创建任意键和值的表达式词典
遍历技巧
    在字典中遍历时，关键字和对应的值可以使用 items() 方法同时解读出来
    在序列中遍历时，索引位置和对应值可以使用 enumerate() 函数同时得到
    同时遍历两个或更多的序列，可以使用 zip() 组合
    要反向遍历一个序列，首先指定这个序列，然后调用 reversed() 函数
    要按顺序遍历一个序列，使用 sorted() 函数返回一个已排序的序列，并不修改原值
"""
import sys
from owner_modules import fib, fib2

# 将列表当做堆栈使用
stack = [1, 2, 3, 4, 5]
# 入
stack.append(6)
print(stack)
# 出
stack.pop()
print(stack)

# 将列表当作队列使用
queue2 = [1, 2, 3, 4, 5]
queue2.append(7)
print(queue2)
queue2.pop(0)
print(queue2)

from collections import deque

"""
队列
队列是遵循先进先出（FIFO）原则的一组有序的项。队列在尾部添加新元素，并从顶部移除元素。最新添加的元素必须排在队列的末尾。
队列遵循先进先出原则，因此队列中的第一个元素将是下一个被移除的元素。
"""
queue = deque(["Eric", "John", "Michael"])
queue.append("Terry")
queue.append("Graham")
print(queue)
queue.popleft()
queue.popleft()
print(queue)
"""
栈
栈是遵循后进先出（LIFO）原则的有序集合。最新添加的元素必须排在栈的顶部。
栈遵循后进先出原则，因此栈中的最后一个元素将是下一个被移除的元素。
"""

# 列表推导式：这里我们将列表中每个数值乘三，获得一个新的列表：
new_list = [x * 3 for x in [1, 2, 3, 4, 5]]
print(new_list)

#  列表推导式  ：生成二维数组

second_list = [[x, x * 3] for x in [1, 2, 3, 4, 5]]
print(second_list)
# 去除空格
fresh_fruit = ['  banana', '  loganberry ', 'passion fruit  ']
new_fresh_fruit = [weapon.strip() for weapon in fresh_fruit]
print(new_fresh_fruit)

# 循环的技巧
vec1 = [2, 4, 6]
vec2 = [4, 3, -9]
new_vector = [x * y for x in vec1 for y in vec2]
print(new_vector)
new_vector_add = [x + y for x in vec1 for y in vec2]
print(new_vector_add)
new_vector_combine = [vec1[i] * vec2[i] for i in range(len(vec1))]
print(new_vector_combine)

# 列表推导式可以使用复杂表达式或嵌套函数
new_nest = [str(round(355 / 113, i)) for i in range(1, 6)]
print(new_nest)

# 嵌套列表解析:展示了3X4的矩阵列表
matrix = [[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10, 11, 12]]
print(matrix)
# 将3X4的矩阵列表转换为4X3列表：固定列遍历行
new_matrix = [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)]
print(new_matrix)

# 或者
transposed = []
for i in range(4):
    transposed.append([row[i] for row in matrix])
print(transposed)

# 嵌套列表解析:
transposed = []
for i in range(4):
    # the following 3 lines implement the nested listcomp
    transposed_row = []
    for row in matrix:
        transposed_row.append(row[i])
    transposed.append(transposed_row)

print(transposed)

# del 语句

a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
del a[0]
print(a)
del a[2:4]
print(a)
del a[:]
print(a)
# 也可以用 del 删除实体变量
aa = [-1, 1, 66.25, 333, 333]
del aa
# print(aa) # NameError: name 'aa' is not defined

# 元组和序列
t = 12345, 54321, 'hello!'
print(t[0])
print(t)
u = t, (1, 2, 3, 4, 5)
print(u)
print(type(u))

# 集合
c = {1, 2, 3, 4, 5}
print(1 in c)

# 字典
d = {'cat': 'cute', 'dog': 'furry'}
print(d.get('cat'))
del d['cat']

print(list(d.keys()))

# 构造函数 dict() 直接从键值对元组列表中构建字典。如果有固定的模式，列表推导式指定特定的键值对：
d = dict([('cat', 'cute'), ('dog', 'furry')])

print(d)

# 字典推导可以用来创建任意键和值的表达式词典：
d = {x: x ** 2 for x in (2, 4, 6)}
print(d)

# 如果关键字只是简单的字符串，使用关键字参数指定键值对有时候更方便
d = dict(cat='cute', dog='furry')

print(d)
"""
遍历技巧
在字典中遍历时，关键字和对应的值可以使用 items() 方法同时解读出来
"""
for k, v in d.items():
    print(k, v)

# 在序列中遍历时，索引位置和对应值可以使用 enumerate() 函数同时得到
for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):
    print(i, v)

# 同时遍历两个或更多的序列，可以使用 zip() 组合
for i, j, k in zip(range(5), ['a', 'b', 'c', 'd', 'e'], ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']):
    print(i, j, k)

# 要反向遍历一个序列，首先指定这个序列，然后调用 reversed() 函数
for i in reversed(range(1, 10, 2)):
    print(i)

# 要按顺序遍历一个序列，使用 sorted() 函数返回一个已排序的序列，并不修改原值
for i in sorted([5, 2, 3, 1, 4]):
    print(i)

import owner_modules

owner_modules.print_func('hello world')

dir(sys)
dir(fib(3))
